Material termoplástico compuesto de varias capas (4) en forma de un cuerpo hueco constituido por al menos una capa interna (1) basada en poliamidas,

por lo menos una capa intermedia (2), así como por lo menos una capa externa termoplástica (3), estando presente al menos una capa intermedia (2) basada en copolímeros de etileno/alcohol vinílico (EVOH), y limitando la capa interna (1) directamente con la capa intermedia (2),

caracterizado porque

la capa interna (1) está formada por una mezcla de los dos homopolímeros de poliamida poliamida 6 y poliamida 12, y contiene un compatibilizador,

limitando la capa intermedia (2) directamente con la capa externa (3),

estando formada la capa externa (3) por una mezcla de los dos homopolímeros de poliamida poliamida 6 y poliamida 12, y conteniendo un compatibilizador

Material termoplástico compuesto de varias capas en forma de un cuerpo hueco.

Campo tecnológico

La presente invención se refiere a un material termoplástico compuesto de varias capas en forma de un cuerpo hueco construido por por lo menos una capa interna basada en poliamidas, por lo menos una capa intermedia, así como por lo menos una capa externa termoplástica. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un material termoplástico compuesto de varias capas de este tipo, así como a un uso de un material termoplástico compuesto de varias capas de este tipo. Por cuerpos huecos también se entienden en este caso perfiles huecos, especialmente un tubo flexible de varias capas o un tubo de varias capas, pero también un recipiente de varias capas.

Estado de la técnica

Desde hace tiempo se incorporan en los vehículos conducciones de combustible de poliamida. Inicialmente, para ello se usaron monotubos pero, debido a los valores de permeación requeridos y a la resistencia al impacto requerida, éstos se sustituyeron cada vez más por conductos para vehículos de varias capas. Las conducciones de este tipo presentan una alta capacidad de carga térmica, una alta estabilidad longitudinal, así como una gran resistencia o baja permeabilidad no sólo para los componentes principales de los combustibles transportados, sino también para los aditivos o componentes secundarios presentes en ellos como, por ejemplo, componentes alcohólicos, constituyentes aromáticos, etc.

Un conducto para vehículos de varias capas de este tipo se describe, por ejemplo, en la memoria de patente alemana DE 40 06 870 C1. La conducción de combustible resistente al impacto en frío y estable longitudinalmente presentada en ella puede sobrecargarse térmicamente por poco tiempo y está construida por al menos tres capas. En este caso, la capa interna y externa están formadas por poliamida modificada con resistencia al impacto con o sin plastificante. Como capa interna se especifica preferiblemente poliamida 6, mientras que para la capa externa se proponen poliamida 6, 11, 12 ó 1212. Como capa intermedia, es decir, como la denominada capa barrera, también se especifican poliamidas, concretamente se mencionan poliamida 66 y elastómeros de poliamida basados en poliamida 12. El uso de poliamidas de este tipo como capa barrera conduce a un elevado efecto de barrera con respecto a la mayoría de los constituyentes aromáticos tóxicos de los combustibles.

Otro conducto para vehículos de varias capas basado en poliamida se especifica en el modelo de utilidad alemán G 92 03 865.4 U1. De nuevo se trata de una conducción con una estructura de tres capas usándose también en este caso para la capa interna y/o externa homo y copoliamidas modificadas con resistencia al impacto, incluidas las copoliamidas elastoméricas. Para esto se proponen preferiblemente poliamida 6, poliamida 11, así como poliamida 12. Como capa barrera en el medio entre estas dos capas de poliamida se proponen copolímeros de etileno/alcohol vinílico (EVOH). Para garantizar la adhesión entre esta capa intermedia y las capas externas de poliamida se especifica una capa intermedia adicional de un elastómero de poliamida, por ejemplo, de una copoliamida elastomérica del grupo de las poliéterpoliamidas o las poliéter-éster-poliamidas.

En relación con una capa intermedia como capa barrera se remite además a la publicación para información de solicitud de patente japonesa JP 07-308996. Para reducir la tensofisuración, en este documento se propone mezclar parcialmente la capa de copolímeros de etileno/alcohol vinílico con un copolímero de poliamida. Como copolímero se especifica en este caso, entre otros, un copolímero de poliamida 6 y poliamida 12 (copoliamida 6/12).

Especialmente en relación con la problemática de la curvatura de las conducciones de este tipo se remite además al documento US 5.469.892 que dispone de regiones similares a un fuelle que facilita una curvatura sin problemas de los tubos de este tipo. En este documento se describe una construcción de tres capas en la que la capa externa se forma a partir de poliamida 12, poliamida 11 o poliamida 6. Como opción se remite además a construir una capa externa de este tipo como sistema de varios componentes proponiéndose, entre otras cosas, una mezcla de copolímeros de nailon 6 con otros nailon. Como capa interna se proponen poliamida 12, poliamida 11, poliamida 6 como material termoplástico y mezclas de éstos. Por otra parte, se remite, entre otras cosas, a la posibilidad de también mezclar en la capa interna copolímeros de nailon 6 con otros nailon y opcionalmente usar constituyentes olefínicos. Como capa intermedia se remite a una capa que contrae con ambas capas externas una adhesión sin constituyentes de poliamida. Preferiblemente, en este caso se remite, entre otras cosas, a copolímeros de etileno/alcohol vinílico (EVOH).

El documento DE 101 10 964 A1 describe también un material termoplástico compuesto de varias capas para uso como conducción para combustibles. En este caso se trata de una conducción con una construcción de cuatro capas, proponiéndose como capa interna una capa basada en poliamida 6, poliamida 46, poliamida 66, poliamida 69, poliamida 610 o poliamida 612, seguida de una masa de moldeo basada en copolímeros de etileno/alcohol vinílico. En la otra cara, sobre esta capa de EVOH sigue una masa de moldeo potenciadora de la adhesión basada en copoliamida 6/12 o una mezcla de poliamidas. Entre otras cosas, en este caso se proponen mezclas de poliamida 6 y poliamida 12 con compatibilizadores o mezclas de poliamida 6 y poliamida 11 con compatibilizadores como masas de moldeo de este tipo. Por el lado de fuera, un tubo flexible de este tipo se aísla mediante una capa basada en poliamida 12, poliamida 11, poliamida 1010, poliamida 1012 o poliamida 1212.

Como estado de la técnica de los tiempos modernos deberá remitirse además al documento EP 1 077 341 A2 que describe un conducto para vehículos de varias capas cuya capa más interna comprende un fluoropolímero hecho eléctricamente conductor. Éste sirve de barrera y va seguido de otra capa de fluoropolímero que puede extruirse a una temperatura de 600 grados F (aproximadamente 315 grados Celsius). Esta capa va seguida de una capa de agente adherente pudiendo tratarse en este caso de mezclas de polímeros. En un proceso de coextrusión se propone como capa más externa, entre otros, copolímeros o mezclas de polímeros considerándose para esto una pluralidad de unidades estructurales, así, por ejemplo, distintas poliamidas, poliésteres, poliuretanos, poli(cloruros de vinilo), etc.

Además, se remite al documento EP 1 216 826 A2 que describe en principio un material compuesto de varias capas que está constituido por una masa de moldeo de poliamida (preferiblemente poliamida 6, poliamida 66 o poliamida 6/66, así como mezclas de las mismas), opcionalmente mezclada con un copolímero de poliamina-poliamida, así como con partes en peso de otra poliamida (preferiblemente poliamida 11, poliamida 12, poliamida 612, poliamida 1012, poliamida 1212, así como mezclas de las mismas), así como a continuación de esto por una capa de copolímero de etileno/alcohol vinílico. En este caso, la capa de poliamida está dispuesta por fuera preferiblemente en un tubo. El objetivo consiste en este caso esencialmente en prever en la masa de moldeo de poliamida o un copolímero de poliamida como compatibilizador, o en ausencia de un copolímero de poliamida de este tipo, aplicar la temperatura de combinación alta de forma que en este caso transcurran transamidaciones que durante la combinación conducen a copolímeros de bloque de poliamida que asumen la función del compatibilizador. Este proceso se apoya preferiblemente adicionalmente mediante la adición de catalizadores correspondientes como, por ejemplo, ácido hipofosforoso, óxido de dibutilestaño, trifenilfosfina o ácido fosfórico.

Descripción de la invención

La invención se basa en el objetivo de proponer una construcción de varias capas superior para cuerpos huecos con respecto a los conductos para vehículos de varias capas puestos a disposición en el estado de la técnica. Especialmente, esta construcción deberá ser resistente por dentro a gasolina que contiene peróxido (la denominada resistencia a gas ácido representando el gas gasolina), deberá cumplir los restantes requisitos con respecto al impacto en frío y además deberá presentar una construcción sencilla y rentable. En este caso se trata concretamente de un material termoplástico compuesto de varias capas construido por por lo menos una capa interna basada...

1. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) en forma de un cuerpo hueco constituido por al menos una capa interna (1) basada en poliamidas, por lo menos una capa intermedia (2), así como por lo menos una capa externa termoplástica (3), estando presente al menos una capa intermedia (2) basada en copolímeros de etileno/alcohol vinílico (EVOH), y limitando la capa interna (1) directamente con la capa intermedia (2),

caracterizado porque

la capa interna (1) está formada por una mezcla de los dos homopolímeros de poliamida poliamida 6 y poliamida 12, y contiene un compatibilizador,

limitando la capa intermedia (2) directamente con la capa externa (3),

estando formada la capa externa (3) por una mezcla de los dos homopolímeros de poliamida poliamida 6 y poliamida 12, y conteniendo un compatibilizador.

2. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa interna (1) o el material para la capa interna (1) se han preparado a una temperatura de combinación de cómo máximo 280 grados Celsius y a una temperatura de extrusión de cómo máximo 280 grados Celsius.

3. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según la reivindicación 2, caracterizado porque la temperatura de combinación, respectivamente, la temperatura de extrusión, se encuentra a como máximo 250 grados Celsius, preferiblemente en el intervalo de 230 grados Celsius a 240 grados Celsius.

4. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la relación en peso del primer componente respecto al segundo componente se encuentra en el intervalo de 2:3 a 3:2, preferiblemente en un intervalo de 2:3 a 1:1.

5. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la capa interna (1) contiene un compatibilizador en una proporción en el intervalo de 5-15 partes en peso, referidas al total de las partes en peso de poliamidas y compatibilizador.

6. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa interna (1) contiene un compatibilizador en una proporción en el intervalo de 5-35 partes en peso, preferiblemente en una proporción de 8-30 partes en peso, en especial preferiblemente en una proporción de 12-25 partes en peso, referidas al total de las partes en peso de poliamidas y compatibilizador.

7. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque en el caso del compatibilizador se trata de un modificador de la resistencia al impacto, un elastómero o un caucho, en especial preferiblemente de un copolímero de etileno/a-olefina modificado con ácido.

8. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la mezcla de la capa interna (1) contiene aditivos antiestáticos, plastificantes, pigmentos, estabilizadores, aditivos ignífugos o agentes de refuerzo.

9. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material compuesto de varias capas está diseñado como tubo y la capa interna o una capa más interna adicional basada en la mezcla de poliamida contiene aditivos eléctricamente conductores.

10. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la al menos una capa intermedia (2) basada en copolímeros de etileno/alcohol vinílico (EVOH) hay previstos adicionalmente aditivos para mejorar las propiedades mecánicas tales como resistencia al impacto, resistencia a la tensofisuración, alargamiento de rotura.

11. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la relación en peso del primer componente de la capa externa (3) respecto al segundo componente de la capa externa (3) se encuentra en el intervalo de 2:3 a 3:2, preferiblemente en un intervalo de 2:3 a 1:1.

12. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la capa externa (3) contiene un compatibilizador en una proporción de 5-15 partes en peso, referidas al total de las partes en peso de poliamidas y compatibilizador.

13. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la capa externa (3) contiene un compatibilizador en una proporción en el intervalo de 5-35 partes en peso, preferiblemente en una proporción de 8-30 partes en peso, en especial preferiblemente en una proporción de 12-25 partes en peso, referidas al total de las partes en peso de poliamidas y compatibilizador.

14. Material termoplástico compuesto de varias capas (4) según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque en el caso del compatibilizador de la capa externa (3) se trata de un modificador de la resistencia al impacto, un elastómero o un caucho, en especial preferiblemente de un copolímero de etileno/a-olefina modificado con ácido.

15. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo hueco a partir de un material termoplástico compuesto de varias capas según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la capa interna (1), la capa intermedia (2) así como la capa externa (3) se juntan en un proceso de coextrusión, en especial preferiblemente para dar un tubo, respectivamente, una conducción o un recipiente.

16. Uso de un material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 14 como conducción de combustible, especialmente para combustibles líquidos tales como gasolina o diesel, por ejemplo, en motores de combustión.

17. Uso de un material termoplástico compuesto de varias capas (4) según una de las reivindicaciones 1 a 14 como tubuladura de alimentación de depósitos, conducción de ventilación de sistemas de combustible o conducción de ventilación de la caja del cigüeñal.